CHAPITRE QUATRIÈME

temps et on coule sur une dalle de calcaire bien propre et bien sèche. Il s’écoule d’abord un liquide très-limpide, incolore et très-mobile, puis une matière grise un peu plus pâteuse qui contient de l’aluminium en petits grains et qu’on met à part, et enfin un culot et quelquefois de petites masses métalliques, qui a elles seules doivent peser 20 grammes si l’opération a bien réussi. En pulvérisant et passant au tamis la scorie grise, on retrouve encore 5 à 6 grammes de globules plus ou moins gros, que l’on foule avec une baguette de terre dans un creuset ordinaire rougi au feu. Ces globules se rassemblent, et quand on en a une quantité suffisante, on les coule en lingots. Dans une réduction bien conduite, grammes environ de sodium doivent donner un culot de 20 grammes et 5 grammes de grenailles; ce qui fait 3 parties de sodium pour i partie d’aluminium. La théorie indique rigoureusement :2 ^ de sodium pour i d’aluminium, soit 3o grammes d’aluminium pour y 5 grammes de sodium. Mais tous les efforts que l’on fait pour retrouver dans une scorie insoluble les 4 à 5 grammes de métal qu’on ne peut réunir, mais qu’on peut voir facilement à la loupe, ont été jusqu’ici sans succès. Il y a sans doute un tour de main, une manipulation particulière dont dépend le succès de cette opération qui procurerait le rendement théorique et qui nous manquent encore. Ces opérations se font, en général, avec plus de facilité en grand qu’en petit, de sorte que nous pouvons considérer le fluorure de calcium comme pouvant servir à la fabrication de l’aluminium en creusets.

Nous avons employé dans ces essais du fluorure de calcium très-beau, très-limpide et très-pur, qui venait du duché de Bade. Ce produit était coté à 5 francs les 100 kilogrammes à l’Exposition de i835. Mêlé avec de l’acid(‘ sulfurique ronrenfré, il ne dégageait pas d'acide

LA CHYOLITE ET SOIN EMPLOI. | o3

tluosilicique en quantités sensibles : aussi notre aluminium était bien exempt de silicium. 11 est vrai que nous prenions une précaution qu’il faut nécessairement adopter dans les opérations de ce genre. Nos creusets étaient tous garnis d’une couche de pâte alumineuse dont la composition a été donnée dans les Annales de Chimie et de Physique (i). On compose cette pâte avec de l’alumine calcinée et un aluminate de chaux obtenu en chauffant a une haute température parties égales de craie et d’alumine.

En prenant l\ parties environ d’alumine calcinée et 1 partie d’aluminate de chaux bien pulvérisés et passés au tamis de soie, délayant la matière dans un peu d’eau, on obtient une pâte dont on enduit rapidement la partie intérieure d’un creuset de terre. Avec un pilon de porcelaine, on répartit cette pâte dans toutes les parties du creuset et on la comprime fortement jusqu’à ce qu’elle ait reçu un poli parfait sur toute la surface. On la laisse sécher, et on chauffe le creuset au rouge vif pour cuire cette sorte de vernis, qui ne fond pas, mais protège la silice du creuset contre l’action de l’aluminium et du fluorure de calcium. Ces creusets peuventservir plusieurs fois de suite, pourvu qu’on les recharge de matière nouvelle aussitôt après qu’on a fait la coulée; on a même ainsi l’avantage d’avoir un creuset plus sec que si l’on avait eu la précaution, que nous prenons toujours, de faire chauffer à 3 ou 4oo degrés au moins un creuset neuf, et d’y introduire le mélange et le sodium pendant que ses parois sont encore chaudes.

La scorie saline contient une grande quantité de chlo-

(i) Tome XLVl, C‘^ge 19 >.

Io4 CHAPITRE QUATRIEME.

rure de calcium, qu’on peut enlever par l’eau, et une matière insoluble, dont on peut extraire du fluorure d’aluminium par la volatilisation.

L’opération que je viens de décrire, et qui était déjà un très-grand progrès, selon nous, exige pourtant des précautions nombreuses et une certaine habitude de ces manipulations pour réussir toujours. Mais rien ne devient plus simple et plus facile, quand au fluorure de calcium on substitue la cryolite. Alors le rendement n’étant pas beaucoup meilleur, quoique le culot métallique pèse souvent 22 grammes, l’opération est cependant facilitée à tel point, que, si la cryolite peut être obtenue abondamment et lie doit jamais manquer, le procédé que je viens d’indiquer sera certainement le plus économique. Les proportions sont les mêmes que dans l’opération que je viens de décrire; seulement, au lieu de 200 grammes de fluorure de calcium , on introduit dans les creusets 200 grammes de cryolite. Dans une de nos opérations, pour 76 grammes de sodium nous avons obtenu 22 grammes d’aluminium en un seul culot et 4 grammes en grenailles, qui donnent un rendement de i d’aluminium pour 2,8 de sodium; ce qui est bien près de la quantité théorique.

Les échantillons que nous avons obtenus dans ces essais étaient tous d’excellente qualité. Cependant ils contenaient un peu de fer provenant du chlorure d’aluminium, que nous n’avions pu exactement purifier. Mais le fer ne nuit pas comme le cuivre aux qualités du métal, et, sauf un peu de coloration bleue qu’il lui communique, il n’altère pas sa résistance aux agents chimiques et atmosphériques. Une boîte de poids que j’ai fait faire, il y a dix-huit mois, avec cet aluminium, a été exposée tous les jours, avec des poids de cuivre, à toutes les émanations d’un laboratoire d’analyse où les balances sont malheureusement

LA CRYOLITE ET SON EMPLOI. lo5

à côté de la boîte à réactifs ; ils servent depuis cette époque sans que leur valeur ait changé, sans que leur surface soit le moins du monde ternie, et cependant l’aluminium avec lequel les poids sont faits contient un peu de fer. Les poids en cuivre, soumis aux mêmes influences, ont été très-rapidement oxydés. L’aluminium ainsi préparé se décape et se blanchit très-bien lorsque, après avoir attaqué sa surface avec de la potasse dissoute dans un peu d’eau, on la lave et on la trempe dans l’acide nitrique pur. On voit alors une couche de matière noire, qui est le fer, se dissoudre rapidement, et la lame sur laquelle on opère prend un beau mat et la belle teinte blanche de l’aluminium pur qu’elle conserve tant qu’on ne la polit pas.

Procédé fiar la cryolite seule. — Le procédé d’extraction adopté dans l’usine d’Ainfreville-la-Mi-Yoie , près Rouen, dirigée par MM. Lissier frères, est le même que le procédé décrit par MM. Percy et H. Rose. On mêle le sodium, la cryolite pulvérisée et du sel marin dans les proportions indiquées parM. H. Rose [c’est-à-dire 2 parties de sodium sur 5 parties de cryolite et 5 parties de sel marin ou de chlorure de potassium (i)] dans de grands creusets réfractaires. Ces creusets, chauffés dans des fourneaux à la température nécessaire pour fondre le fluorure de sodium, donnent une scorie et un ou plusieurs culots d’aluminium qu’on verse à la fois dans dos vases de fonte. L’aluminium qu’on trouve au fond de ces vases est ensuite refondu.

Les détails que je viens de donner ont été extraits d’une description très-sommaire publiée par MM, Lissier sur leur mode de fabrication à Amfreville-la-Mi-Yoie.

(t ) Annales fie Chimie et de Physiqne, tome XLV, page 3()<).

CHAPlTilE QUATRIEME .

J’ai fait prendre dans le commerce un échantillon de bonne qualité de l’aluminium extrait ainsi de la cryolite. M. Demondésir a bien voulu en faire une analyse qui lui a donné les résultats suivants :

M. Rose a recommandé de se servir de vases de fonte pour cette opération, à cause de la rapidité avec laquelle les fluorures alcalins attaquent les creusets de terre, et sous cette influence introduisent dans le métal une quantité considérable de silicium; celui-ci, comme toutes les matières étrangères, commumque à l’aluminium de fâcheuses propriétés. Malheureusement les creusets de fonte adoptés par M. Rose introduisent du fer dans l’aluminium. C’est là un vice radical inhérent à cette méthode, au moins dans l’état actuel de cette industrie. Les inconvénients de cette méthode résultent en partie de ce que la température à produire à la fin de l’opération est considérable, en partie aussi de ce que le creuset étant directement au contact du feu , ses parois sont plus échauffées que le métal. Le métal lui-même placé à la partie inférieure du foyer est bien plus chaud que la scorie. Or, d’après mes observations, c’est là une condition essentiellement vicieuse. La scorie doit être aussi chaude que possible, le métal doit être moins chauffé et les parois du vase où se fait la fusion doivent être aussi froids que possible.

Le rendement de la cryolite, d’après M. Rose et d’après mes expériences, esl aussi très-faible. D’après M. H. Rose,

Silicium

Fer

Aluminium. . . .

LA CRYOLiTE ET SON EMPJ.Ol.

on obtient pour

lo de cryolite, et 4 de sodium,

en moyenne o,5 d’aluminium, ce qui fait par rapport au poids de la cryolite et ^ par rapport au poids du sodium. Cela tient à ce que l’affinité du fluor pour l’aluminium doit être considérée comme très-grande, nonseulement relativement au sodium, mais même relativement au calcium, et cette affinité paraît encore s’accroître avec la température, comme il résulte d’expériences faites à propos d’autres recherches dans mon laboratoire.

Enfin un dernier argument a décidé la Société de Nanterre à ne pas adopter le mode exclusif de fabrication par la cryolite pour lequel j’avais un projet tout prêt. Ce sont les renseignements qu’a bien voulu nous communiquer M. de Chancourtois, ingénieur des mines, et qui sont extraits de la relation du voyage de S. A. I. le prince Napoléon.

« Au point de vue minéralogique , aucun point ne » pourrait exciter plus vivement l’intérêt que le gîte » d’Evigtok dans le fiord d’Arksuk. Giesecke, le premier » explorateur du Groenland, y avait découvert la cryolite, » fluorure double d’aluminium et de sodium, qui n’a en- » core été retrouvée dans aucune autre localité.

» C’est à peu près au milieu de la plus petite des deux » anses formées dans la rive orientale concave du fiord » d’Arksuk qu’est situé le gîte d’Evigtok. Cette anse borde » le terre-plein d’un cirque de montagnes gneissiques » dont les cimes atteignent 700 mètres et dont la base » est encombrée de gigantesques éboulis. On y reconnaît » d’abord un puissant filon de quartz ou plutôt d’une « pegmatite très-quartzeuse ; son épaisseur est de 3o mè- » 1res; son orientation vraie est au nord /| degrés ouest.

o8 CHAPITRIi QUATRIÈME.

Ce filon, qui semble vertical, traverse un gneiss granitoide. Sur sa paroi orientale s’appuie le massif de cryolite dont l’affleurement s’allonge de 70 mètres dans une direction perpendiculaire, c’est-à-dire parallèlement au rivage. Ce massif se termine en pointe, tandis que près du quartz il offre une puissance de i5 mètres environ ; on ne peut, du reste, reconnaître que sa limite sud, car sa limite nord est recouverte par l’eau qui a creusé une crique dans la masse même de cryolite. Le gneiss qui entoure la cryolite est également granitoide. » La cryolite est complètement pure, lamelleuse et d’un blanc opaque, dans toute la partie moyenne de l’amas; mais vers chacun de ses deux bords, elle se trouve mélangée, sur une épaisseur de i à 2 mètres, de galène, de blende, de pyrite cuivreuse, de pyrite ordinaire , de fer spatbique , qui forment un magma métallifère très-largement cristallin, contenant en outre du quartz amorphe et prismé; une mince couche quartzeuse semble limiter le filon au sud.

» Les travaux de recherche n’ont pas dépassé 10 mètres à cause du voisinage immédiat de la mer dont les infiltrations présentaient un obstacle insurmontable dans les conditions où l’on se trouvait placé. Ils ont montré cependant que le gîte plongeait d’environ 45 degrés au sud. La cryolite devenait enfumée dans la profondeur, et à 5 mètres elle était déjà presque noire, en sorte que sa blancheur à l’effleurement doit être attribuée à un départ ou à un grillage naturel de la matière bitumineuse qui la colore normalement. La masse de cryolite a, du reste, été certainement détruite sur une certaine épaisseur parles érosions atmosphériques ou par l’action mécanique et dissolvante de la mer jadis, peut-être, a un niveau plus élevé.

LA CHYOLITE ET SON EMPLOI. loc)

» L’amas de cryolite, au milieu des nombreux, miné- » raux répandus dans le gîte d’Evigtok, ne semble pas » être un filon proprement dit; il aurait plutôt un carac- » tëre éruptif. La cryolite serait venue au jour en masse » pâteuse , entraînant avec elle et principalement à la » périphérie les autres magmas cristallins; elle aurait » joué le rôle de roche éruptive.

» Dans la partie du gîte qui comprend le contact de » la masse de fluorure et de roche quartzeuse, le fluorure » paraît avoir pénétré en attaquant le quartz plus ou » moins complètement, car dans certaines parties des » affleurements on trouve des masses poreuses cristallines » de quartz et de feldspath mélangés ou de feldspath » seul.

» Notice scientifique sur la géologie du Groënland ; » par MM. de ChancoupiTOls , ingénieur des » mines, et Ferri-Pisani. »

D’après les renseignements verbaux qu’a bien voulu me donner M. de Ghancourtois, le gîte d’Evigtok n’est accessible que pendant un très-court intervalle de temps et on n’est sûr de l’atteindre chaque année, a la fonte des glaces, qu’à l’aide d’un bateau à vapeur. Des ouvriers envoyés d’Europe pour abattre et charger la roche n’auraient guère qu’un à deux mois de travail possible. Des ouvriers sédentaires resteraient une année presque entière privés de toute communication avec le reste du monde, sans autres provisions, sans autres combustibles que ceux qui seraient apportés du continent pendant le court intervalle de temps où la navigation est ouverte.

Le gîte lui-même, qui affleure à peine au-dessus du niveau de la mer, se dérobe promptement à l’exploitation à ciel ouvert; le voisinage de la mer en contact direct

I lO CHAPITRE QUATRIÈME, — LA GRYOLITE ET SON EMPLOI, avec la masse, les travaux exécutés sans ordre et sans précaution sur les parties métallifères de l’amas, tout concourt à rendre l’exploitation souterraine fort difficile et fort coûteuse, si ce n’est impossible.

La cryolite est d’un emploi commode comme fondant à ajouter au lit de fusion qui produit l’aluminium métallique, surtout lorsqu’on opère en petit; mais il est heureux qu’elle ne soit pas indispensable, car on ne pourrait fonder l’établissement d’une industrie sur l’exploitation d’une matière dont l’approvisionnement serait incertain et sans doute insuffisant.